永磁直线电机伺服系统智能增量滑模控制

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1、ＴＰ２７３么吁分类号：密级：ＵＤＣ：码１０１４２：单位代２士、ＩＳ£ｆ霉硕士学位论文永磁直线电机伺服系统智能增量滑模控制＿学号２０１４３８３：作者：王晨光学位类别：工程硕士领域：电气工程论文类型：研究论文２０１７年５月３１日沈阳工业大学硕士学位论文永磁直线电机伺服系统智能增量滑模控制ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＩｎｃｒｅｍｅｎｔａｌＳｌｉｄｉｎｇＭｏｄｅＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔ

2、ＭａｇｎｅｔＬｉｎｅａｒＭｏｔｏｒＳｅｒｖｏＳｓｔｅｍｙ作者王農光电气工程学院：单位：＇赵希梅副教授单位沈阳Ｉ业．大学指导教师：：协助指导教师：单位：单位：论文答辩日期：２０１７年５月２０曰学位授予单位：沈阳工业大学摘要直线电机伺服系统作为衡量制造业水平的重要标志，需要满足高速度高精度的需求。永磁直线同步电机（PMLSM）具有高能量密度、高推力-体积比等优点，广泛应用于半导体生产、水下探测、机器人控制、XY平台驱动等工业领域。针对P

3、MLSM伺服系统易受参数变化、外部扰动、端部效应等不确定性因素的影响，提出了增量滑模控制（ISMC）、自适应增量滑模控制（AISMC）和智能增量滑模控制（IISMC）来提高系统鲁棒性，削弱抖振，进而改善系统的跟踪精度。首先介绍PMLSM的结构和工作原理，建立了PMLSM的数学模型；接着对离散滑模控制（DSMC）方法的原理和设计方法进行了介绍。为了削弱抖振现象，同时增强系统的鲁棒性，在DSMC基础上，将系统先前的控制动作和状态考虑进滑模面和控制律的设计中，并选用饱和函数作为切换函数，提出了ISMC方

4、法，设计了基于ISMC的PMLSM伺服系统。为了消除切换函数增益的大小对抖振和响应速度的不利影响，将自适应控制和ISMC相结合，提出AISMC方法，采用自适应律实时调整切换函数的增益，设计了基于AISMC的PMLSM伺服系统。为了进一步抑制不确定因素对系统的干扰，提高系统的跟踪精度，设计了基于IISMC的PMLSM伺服系统。采用小波神经网络（WNN）对不确定因素进行实时观测，对控制律进行补偿。考虑粒子的最差位置，设计了改进的粒子群算法（IPSO）对WNN的学习率进行实时调整，增强WNN的学习能力。

5、最后针对所提出的ISMC、AISMC、IISMC方法，建立基于这些方法的PMLSM伺服系统仿真模型，通过仿真结果分析，验证了所提出的方法可以有效削弱抖振，增强系统的鲁棒性，提高系统的控制精度，对比表明IISMC方法具有最好的控制性能。关键词：永磁直线同步电机，增量滑模控制，智能增量滑模控制，抖振，鲁棒性IAbstractAsthemarkofjudgingthedevelopmentlevelofmanufacturing,linearmotorservosystemshouldmeetthere

6、quirementofhighspeedandprecision.Becauseoftheadvantagessuchashighenergydensity,highratiobetweenthrustandvolume,permanentmagnetlinearsynchronousmotor(PMLSM)iswidelyappliedtoindustrialfieldssuchassemiconductormanufacturing,underwaterdetection,robotcontr

7、ol,X-Ydrivingdevicesandsoon.Inordertoimproverobustnessandtrackingprecision,andreducechattering,incrementalslidingmodecontrol(ISMC)method,adaptiveincrementalslidingmodecontrol(AISMC)methodandintelligentincrementalslidingmodecontrol(IISMC)methodwereprop

8、osedforPMLSMservosystemwhichisvulnerabletotheinfluenceoftheuncertaintiesincludingparametervariations,externaldisturbancesandinherentendeffect.Firstly,thestructureandtheoperatingprincipleofPMLSMareintroduced.ThemathematicalmodelofPMLSMisestabli